Oliwa z oliwek zawiera obfite ilości kwasu oleinowego. Kwas oleinowy jest rodzajem jednonienasyconego tłuszczu, który obniża poziom cholesterolu, co zmniejsza ryzyko zawału serca lub udaru.
Zgodnie z How Stuff Works, oliwa z oliwek zawiera od 55 do 80 procent kwasu oleinowego. Czynniki, które wpływają na te wahania, obejmują rodzaj gleby, w której uprawia się oliwki i rodzaje oliwek, które są wykorzystywane do produkcji oliwy.
Oliwa z oliwek zawiera również witaminę E, kwas tłuszczowy omega-6, znany jako kwas linolowy i kwas tłuszczowy omega-3, znany jako kwas alfa-linolowy.